Che cos'è l'essiccazione a spruzzo?
L'essiccazione a spruzzo è un processo in cui il materiale solido viene prodotto espellendo liquidi o fanghi, miscele di solidi e liquidi, dagli ugelli ai flussi d'aria riscaldati. Questo è usato per fare una vasta gamma di prodotti chimici in polvere e solidi, che vanno dai fertilizzanti ai prodotti farmaceutici in polvere. La creazione di solidi da liquidi o miscele riduce i costi di spedizione, migliora la durata di conservazione e offre la possibilità di creare particelle di forma diversa per applicazioni specifiche. La tecnologia di essiccazione a spruzzo fu sviluppata per la prima volta alla fine del XIX secolo, ma non fu vista in commercio fino agli anni 1920, quando i miglioramenti rese possibile il funzionamento continuo.
Il processo di essiccazione a spruzzo può avvenire in serbatoi o edifici di stoccaggio aperti o chiusi. I prodotti possono essere spruzzati nella parte superiore di serbatoi o contenitori aperti e il liquido evapora prima che il prodotto raggiunga il fondo. L'aria riscaldata può essere introdotta nella parte superiore insieme al prodotto, che viene chiamato flusso di co-corrente perché l'aria e il prodotto si muovono nella stessa direzione. Il flusso di controcorrente si verifica quando il prodotto scorre verso il basso e l'aria si sposta dalla parte inferiore alla parte superiore del serbatoio.
Un sistema a flusso misto può essere utilizzato per diversi materiali e modelli di asciugatura. L'ugello normalmente punta verso l'alto, creando un motivo verso l'alto. L'aria viene introdotta sul fondo del serbatoio. Le particelle si muovono prima verso l'alto nel flusso d'aria, quindi cadono contro il flusso d'aria, causando un flusso misto. Questi sistemi di essiccazione a spruzzo possono essere utili per particelle di dimensioni maggiori o materiali che richiedono tempi di asciugatura aggiuntivi.
I prodotti realizzati con sistemi di essiccazione a spruzzo sono generalmente sfere rotonde, ma possono essere realizzate altre forme. Le proporzioni, o il rapporto lunghezza-larghezza massimo della forma del prodotto, vengono normalmente utilizzate per misurare forme non sferiche. È possibile produrre materiale sferico, ma incavato nel mezzo per ridurre il peso. È possibile utilizzare un sistema a due stadi, in cui il primo passaggio crea un prodotto ancora leggermente umido e il materiale si attacca insieme in un secondo passaggio per formare particelle più grandi chiamate aggregati.
L'ugello può essere cambiato per diversi prodotti o dimensioni delle particelle. Gli atomizzatori, sia fissi che rotativi, vengono utilizzati per creare sfere. Gli atomizzatori rotanti utilizzano un ugello rotante per espellere il materiale in goccioline sottili. Gli ugelli a due fluidi possono utilizzare una miscela di prodotto e aria compressa o vapore per creare uno schema di spruzzatura. L'uso di aria compressa o vapore aumenta il costo del prodotto, ma può essere necessario per materiali molto spessi o che richiedono il riscaldamento a vapore per essere liquidi.
La liofilizzazione può essere utilizzata per essiccare i prodotti spruzzando liquidi in serbatoi refrigerati. I liquidi vengono rimossi mediante congelamento e sublimazione o passando direttamente da un solido a un gas senza sciogliersi. Questa tecnica può essere utile per creare droghe potenziate o altri prodotti chimici sensibili al calore.